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Classificação dos solos Mecânica dos Solos Professor: Eng. Civil Lorenzo Sartori Rizzatti Material: Eng. Civil José W. Jiménez Rojas Classificação dos Solos A importância da classificação dos solos O objetivo da classificação dos solos, sob o ponto de vista de engenharia, é o de poder estimar o provável comportamento do solo ou, pelo menos, o de orientar o programa de investigação necessário para permitir a adequada análise de um problema. Os índices empregados são geralmente a composição granulométrica e os índices de Atterberg. Formas de Classificação Origem: solos residuais e solos transportados. Evolução pedogenética: classificação pedológica (perfil) dos solos. Características peculiares: presença de MO, estrutura, ... Tipo e comportamento das partículas constituintes: sistemas classificação dos solos baseados em propriedades – índices. Classificação dos Solos Classificação Unificada (SUCS) Elaborado pelo Prof. Casagrande para obras de aeroportos. Atualmente é utilizado pelos geotécnicos em barragens de terra. Apresenta uma tabela de classificação onde se identificam três principais divisões de solos: solos de granulometria grossa; solos de granulometria fina e; solos altamente orgânicos. G Pedregulho S Areia M Silte C Argila O Solo orgânico W Bem graduado P Mal graduado H Alta compressibilidade L Baixa compressibilidade Pt Turfa Identificados pelo conjunto de duas letras. As 5 letras superiores indicam o tipo principal do solo e as 4 seguintes correspondem a dados complementares dos solos. Exemplos: SW – Areia bem graduada. CH – Argila de alta compressibilidade. Classificação dos Solos Classificação Unificada CU Classificação dos Solos Classificação Unificada – Carta de plasticidade 0 10 20 30 40 50 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 L in h a B Linha A CH MH ou OH ML ou OL CL Limite de Liquidez (%) Ín d ic e d e P la s ti c id a d e ( % ) 7 4 CL ML Baixa compressibilidade Classificação dos Solos Classificação Unificada – Carta de plasticidade 0 10 20 30 40 50 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 L in h a B Linha A CH MH ou OH ML ou OL CL Limite de Liquidez (%) Ín d ic e d e P la s ti c id a d e ( % ) 7 4 CL ML Baixa compressibilidade Alta compressibilidade Classificação dos Solos Classificação HRB (Highway Research Board) É a classificação tradicionalmente mais empregada na caracterização de solos para uso em estradas. Classifica os solos em 8 grupos: solos granulares (% passante #200 35%) → A-4, A-5, A-6 e A-7; solos altamente orgânicos → podem ser classificados como A-8. Baseado na granulometria e Limites de Atterberg. Se inicia a classificação pela constatação da porcentagem de material que passa na peneira #200, só que são considerados solos de granulação grosseira os que tem menos de 35% passando nesta peneira. Classificação dos Solos Classificação HRB (Highway Research Board) Esquema para classificação pelo Sistema Rodoviário. IG DEVE ser número inteiro – Arredondar (0-20) Classificação dos Solos Sistema trilinear de classificação textural 1 00 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 9 0 1 0 0 % de Silte 1 0 0 2 0 3 0 4 0 5 0 1 0 0 9 0 8 0 7 0 6 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Areia Siltosa Areia Arenosa Areia Silte Areia Argilosa Silte Argiloso Argila Arenosa Argila Siltosa Argila % d e A re ia % d e A rg ila Considera as porcentagens das frações areia, silte e argila obtidas dos ensaios de granulometria. Empregado na classificação de solos em engenharia rodoviária e em Pedologia. Diagrama textural empregado em levantamentos de solos no Brasil (Lemos e Santos, 1982). Nomenclatura Etimologia Caracteristica Associada ARGISSOLOS Do latim "argilla", conotando solos com processo de acúmulo de argila illuvial ou não. Horizonte B textural; argila de baixa atividade (Tb); ou argila de alta atividade (Ta) conjugada baixa saturação de bases e/ou caráter alítico. CAMBISSOLOS Do latim "cambiare", trocar; conotativo de solos em formação (transformação). Horizonte B incipiente CHERNOSSOLOS Do russo "cher", negro; conotativo dos solos ricos em matéria orgânica e coloração escura. Horizonte A chernozêmico; coloração escura e elevada saturação por bases no horizonte B textural ou B incipiente ESPODOSSOLOS Do grego "spodos" cinza vegetal, solos com horizontes subsuperficial com acúmulo de materiais orgânicos associados à presença de Al e/ou Fe. Horizonte B espódico GLEISSOLOS Do russo "gley" , massa de solo pastosa; conotativo de excesso de água. Horizonte glei; cor acinzentada; feições redoximórficas LATOSSOLOS Do latim "lat", material altamente alterado; conotativo de elevado teores de óxidos de Al e/ou Fe. Horizonte B latossólico LUVISSOLO Do latim "luere", lavar, conotativo do acúmulo de argila nos horizontes subsuperficiais. Horizonte B textural, saturado com bases e acúmulo de argila de alta atividade (Ta). NEOSSOLOS Do grego "neos", novo, jovem. Conotativo de solos em início de formação ou pouco desenvolvidos. Pouco desenvolvimento, sem horizonte diagnóstico de subsuperfície. NITOSSOLOS Do latim "nitidus", brilhante; conotativo de superfícies brilhantes nas unidades esturturais (cerosidade). Horizonte B nítico ORGANOSSOLOS Do grego "organikós", pertinente ou próprio dos compostos de Carbono. Conotativo de solos com maior expressão do carbono orgânico. Horizonte hístico (H ou O) PLANOSSOLOS Do latim "planus", plano, horizontal; conotativo de solos desenvolvidos sob a influência de encharcamento superficial estaciona (lençol suspenso devido ao relevo plano) Horizonte B plânico PLINTOSSOLOS Do grego "plinthos", tijolo; conotativo de material argiloso colorido (vermelho e/ou amarelo) que endurecem irreversivelmente quando secos. Horizonte plíntico VERTISSOLOS Do latim "vertere", virar/inverter; conotativo do movimento do material de solo na superfície até subsuperfície do solo (expansão e contração) Horizonte vértico Classificação dos Solos Exercício 1) % Passante na #200 = 94% / LL = 58% / IP = 30%: Pelo SUCS Classificação dos Solos Exercício 1) % Passante na #200 = 94% / LL = 58% / IP = 30% Classificação dos Solos Exercício 1) % Passante na #200 = 94% / LL = 58% / IP = 30% 0 10 20 30 40 50 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 L in h a B Linha A CH MH ou OH ML ou OL CL Limite de Liquidez (%) Ín d ic e d e P la s ti c id a d e ( % ) 7 4 CL ML Classificação dos Solos Exercício 1) % Passante na #10 = 70% / % Passante na #40 = 53% / % Passante na #200 = 30% / LL = 30% / IP = 18% Classificação dos Solos Exercício 1) % Passante na #10 = 70% / % Passante na #40 = 53% / % Passante na #200 = 30% / LL = 30% / IP = 18% Classificação dos Solos Exercício 1) % Passante na #10 = 70% / % Passante na #40 = 53% / % Passante na #200 = 30% / LL = 30% / IP = 18% Classificação dos Solos Exercício 1) % Passante na #10 = 70% / % Passante na #40 = 53% / % Passante na #200 = 30% / LL = 30% / IP = 18% Classificação dos Solos Exercício 1) % Passante na #10 = 70% / % Passante na #40 = 53% / % Passante na #200 = 30% / LL = 30% / IP = 18% Classificação dos Solos Exercício 1) % Passante na #10 = 70% / % Passante na #40 = 53% / % Passante na #200 = 30% / LL = 30% / IP = 18% IG = (𝑃#200 − 35). (0,2 + 0,005(𝐿𝐿 − 40)) + 0,01. (𝑃#200 − 15). (𝐼𝑃 − 10) IG = 0,45 = 0 Classificação dos Solos Exercício 1) % Passante na #10 = 70% / % Passante na #40 = 53% / % Passante na #200 = 30% / LL = 30% / IP = 18% A-2-6 (0) A B C D 0.085 0.03 0.057 0.02 0.12 0.05 0.075 0.033 0.135 0.074 0.123 0.051 30 26 33 55 22 20 12 28 D60 (mm) LL (5) LP (%) 8 61 30 0 0 30 CARACTERÍSTICA SOLO PORCENTAGEM PASSANTE NA #200(0.075mm) PERCETAGEM RETIDA NA #4mm (4.75mm) D10 (mm) D30 (mm) 86 0 Exercício – SUCS Exercício – SUCS ASTM Abertura (mm) ABNT Abertura (mm) 3’ 76,2 16 1,2 2’’ 50,8 20 0,84 1 ½’’ 38,1 30 0,60 1’’ 25,4 40 0,42 ¾’’ 19,1 50 0,30 3/8’’ 9,5 60 0,25 ¼’’ 6,4 90 0,18 4 4,8 100 0,15 8 2,4 200 0,074 10 2,0 Pedregulho de 4,8mm a 7,6cm Areia grossa de 2,00mm a 4,8mm Areia média de 0,42mm a 2,00 mm Areia Fina de 0,05mm a 0,42mm Silte de 0,005mm a 0,05mm Argila inferior a 0,005mm A B C D 0.085 0.03 0.057 0.02 0.12 0.05 0.075 0.033 0.135 0.074 0.123 0.051 30 26 33 55 22 20 12 28 D60 (mm) LL (5) LP (%) 8 61 30 0 0 30 CARACTERÍSTICA SOLO PORCENTAGEM PASSANTE NA #200 (0.075mm) PERCETAGEM RETIDA NA #4mm (4.75mm) D10 (mm) D30 (mm) 86 0 𝐶𝑁𝑈 = 𝐷60 𝐷10 = 0,135 0,085 = 1,59 < 6 𝐶𝑁𝑈 = 𝐷30 2 𝐷60.𝐷10 = (0,120)² 0,135 . 0,085 = 1,25 Solo = SP 0 10 20 30 40 50 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 L in h a B Linha A CH MH ou OH ML ou OL CL Limite de Liquidez (%) Ín d ic e d e P la s ti c id a d e ( % ) 7 4 CL ML LL = 30 IP = 8 LL = 30 IP = 8 0 10 20 30 40 50 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 L in h a B Linha A CH MH ou OH ML ou OL CL Limite de Liquidez (%) Ín d ic e d e P la s ti c id a d e ( % ) 7 4 CL ML LL = 30 IP = 8 Solo = SP - SC A B C D 0.085 0.03 0.057 0.02 0.12 0.05 0.075 0.033 0.135 0.074 0.123 0.051 30 26 33 55 22 20 12 28 D60 (mm) LL (5) LP (%) 8 61 30 0 0 30 CARACTERÍSTICA SOLO PORCENTAGEM PASSANTE NA #200 (0.075mm) PERCETAGEM RETIDA NA #4mm (4.75mm) D10 (mm) D30 (mm) 86 0 A B C D 0.085 0.03 0.057 0.02 0.12 0.05 0.075 0.033 0.135 0.074 0.123 0.051 30 26 33 55 22 20 12 28 D60 (mm) LL (5) LP (%) 8 61 30 0 0 30 CARACTERÍSTICA SOLO PORCENTAGEM PASSANTE NA #200 (0.075mm) PERCETAGEM RETIDA NA #4mm (4.75mm) D10 (mm) D30 (mm) 86 0 0 10 20 30 40 50 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 L in h a B Linha A CH MH ou OH ML ou OL CL Limite de Liquidez (%) Ín d ic e d e P la s ti c id a d e ( % ) 7 4 CL ML LL = 26 IP = 6 0 10 20 30 40 50 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 L in h a B Linha A CH MH ou OH ML ou OL CL Limite de Liquidez (%) Ín d ic e d e P la s ti c id a d e ( % ) 7 4 CL ML Solo = CL-ML A B C D 0.085 0.03 0.057 0.02 0.12 0.05 0.075 0.033 0.135 0.074 0.123 0.051 30 26 33 55 22 20 12 28 D60 (mm) LL (5) LP (%) 8 61 30 0 0 30 CARACTERÍSTICA SOLO PORCENTAGEM PASSANTE NA #200 (0.075mm) PERCETAGEM RETIDA NA #4mm (4.75mm) D10 (mm) D30 (mm) 86 0 A B C D 0.085 0.03 0.057 0.02 0.12 0.05 0.075 0.033 0.135 0.074 0.123 0.051 30 26 33 55 22 20 12 28 D60 (mm) LL (5) LP (%) 8 61 30 0 0 30 CARACTERÍSTICA SOLO PORCENTAGEM PASSANTE NA #200 (0.075mm) PERCETAGEM RETIDA NA #4mm (4.75mm) D10 (mm) D30 (mm) 86 0 0 10 20 30 40 50 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 L in h a B Linha A CH MH ou OH ML ou OL CL Limite de Liquidez (%) Ín d ic e d e P la s ti c id a d e ( % ) 7 4 CL ML LL = 33 IP = 21 LL = 33 IP = 21 0 10 20 30 40 50 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 L in h a B Linha A CH MH ou OH ML ou OL CL Limite de Liquidez (%) Ín d ic e d e P la s ti c id a d e ( % ) 7 4 CL ML LL = 33 IP = 21 Solo = SC A B C D 0.085 0.03 0.057 0.02 0.12 0.05 0.075 0.033 0.135 0.074 0.123 0.051 30 26 33 55 22 20 12 28 D60 (mm) LL (5) LP (%) 8 61 30 0 0 30 CARACTERÍSTICA SOLO PORCENTAGEM PASSANTE NA #200 (0.075mm) PERCETAGEM RETIDA NA #4mm (4.75mm) D10 (mm) D30 (mm) 86 0 A B C D 0.085 0.03 0.057 0.02 0.12 0.05 0.075 0.033 0.135 0.074 0.123 0.051 30 26 33 55 22 20 12 28 D60 (mm) LL (5) LP (%) 8 61 30 0 0 30 CARACTERÍSTICA SOLO PORCENTAGEM PASSANTE NA #200 (0.075mm) PERCETAGEM RETIDA NA #4mm (4.75mm) D10 (mm) D30 (mm) 86 0 0 10 20 30 40 50 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 L in h a B Linha A CH MH ou OH ML ou OL CL Limite de Liquidez (%) Ín d ic e d e P la s ti c id a d e ( % ) 7 4 CL ML Solo = CH ARGILA 11% SILTE 69% AREIA 20% PEDREG. 0% LL 66% LP 57% HRB ARGILA 11% SILTE 69% AREIA 20% PEDREG. 0% LL 66% LP 57% HRB ASTM Abertura (mm) ABNT Abertura (mm) 3’ 76,2 16 1,2 2’’ 50,8 20 0,84 1 ½’’ 38,1 30 0,60 1’’ 25,4 40 0,42 ¾’’ 19,1 50 0,30 3/8’’ 9,5 60 0,25 ¼’’ 6,4 90 0,18 4 4,8 100 0,15 8 2,4 200 0,074 10 2,0 Pedregulho de 4,8mm a 7,6cm Areia grossa de 2,00mm a 4,8mm Areia média de 0,42mm a 2,00 mm Areia Fina de 0,05mm a 0,42mm Silte de 0,005mm a 0,05mm Argila inferior a 0,005mm ASTM Abertura (mm) ABNT Abertura (mm) 3’ 76,2 16 1,2 2’’ 50,8 20 0,84 1 ½’’ 38,1 30 0,60 1’’ 25,4 40 0,42 ¾’’ 19,1 50 0,30 3/8’’ 9,5 60 0,25 ¼’’ 6,4 90 0,18 4 4,8 100 0,15 8 2,4 200 0,074 10 2,0 Pedregulho de 4,8mm a 7,6cm Areia grossa de 2,00mm a 4,8mm Areia média de 0,42mm a 2,00 mm Areia Fina de 0,05mm a 0,42mm Silte de 0,005mm a 0,05mm Argila inferior a 0,005mm ∗ ARGILA 11% SILTE 69% AREIA 20% PEDREG. 0% LL 66% LP 57% PASSANTE NA #200 = 80% ARGILA 11% SILTE 69% AREIA 20% PEDREG. 0% LL 66% LP 57% HRB ARGILA 11% SILTE 69% AREIA 20% PEDREG. 0% LL 66% LP 57% HRB ARGILA 11% SILTE 69% AREIA 20% PEDREG. 0% LL 66% LP 57% HRB ARGILA 11% SILTE 69% AREIA 20% PEDREG. 0% LL 66% LP 57% HRB 0 10 20 30 40 50 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 L in h a B Linha A CH MH ou OH ML ou OL CL Limite de Liquidez (%) Ín d ic e d e P la s ti c id a d e ( % ) 7 4 CL ML Slide 1 Slide 2 Slide 3 Slide 4 Slide 5 Slide 6 Slide 7 Slide 8 Slide 9 Slide 10 Slide 11 Slide 12 Slide 13 Slide 14 Slide 15 Slide 16 Slide 17 Slide 18 Slide 19 Slide 20 Slide 21 Slide 22 Slide 23 Slide 24 Slide 25 Slide 26 Slide 27 Slide 28 Slide 29 Slide 30 Slide 31 Slide 32 Slide 33 Slide 34 Slide 35 Slide 36 Slide 37 Slide 38 Slide 39 Slide 40 Slide 41 Slide 42 Slide 43 Slide 44 Slide 45 Slide 46 Slide 47 Slide 48 Slide 49 Slide 50 Slide 51 Slide 52 Slide 53 Slide 54 Slide 55 Slide 56 Slide 57 Slide 58 Slide 59 Slide 60